1. introdução
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA DEPARTAMENTO DE SOLOS E ENGENHARIA RURAL PROJETO: AVALIAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO RADICULAR DA CULTURA DO ALGODÃO (Gossypium hirsitum) SUBMETIDO A DIFERENTES NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DO SOLO. (Projeto financiado pelo FACUAL – Referência Processo n° 052/2003) RELATÓRIO FINAL CUIABÁ, MATO GROSSO, DEZEMBRO DE 2004 SUMÁRIO RESUMO .......................................................................................................................................................... 4 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................ 5 2. JUSTIFICATIVAS DA PROPOSTA ......................................................................................................... 5 3. OBJETIVOS DO TRABALHO .................................................................................................................. 6 3.1 GERAL 3.2 ESPECÍFICOS 6 6 4. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS ........................................................................................................... 7 4.1 ESCOLHA DA ÁREA 7 4.2. CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS UTILIZADOS NA ÁREA DO EXPERIMENTO 7 4.3. MATERIAL 7 4.3.1 LOCAL ........................................................................................................................................................ 7 4.3.2. SOLO ........................................................................................................................................................ 7 4.4. METODOLOGIA 7 4.4.1. UMIDADE .................................................................................................................................................. 7 4.4.2. PREPARAÇÃO DAS CAMADAS COMPACTADAS .......................................................................................... 9 4.4.3. DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DA CAMADA COMPACTADA .................................................................. 9 4.4.4. PREPARAÇÃO DAS UNIDADES EXPERIMENTAIS (VASOS) .......................................................................... 9 4.4.5. INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO RADICULAR NA INTERFACE SOLO-PVC.................................................... 10 4.4.6. COMPACTAÇÃO DO SOLO E MONTAGEM DAS UNIDADES EXPERIMENTAIS .......................................... 11 4.4.7. ENSAIO DE RESISTÊNCIA DO SOLO À PENETRAÇÃO .............................................................................. 12 4.4.8. COLETA DE DADOS DAS RAÍZES............................................................................................................. 12 4.4.9. ACOMPANHAMENTO DO CRESCIMENTO DAS PLANTAS ....................................................................... 13 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................................................... 14 6. CONCLUSÕES .......................................................................................................................................... 21 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................................... 22 ANEXO I ......................................................................................................................................................... 24 2 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS ............................................................................................................. 24 ANEXO II – PARTICIPAÇÕES E DIVULGAÇÕES EM EVENTOS CIENTÍFICOS ......................... 29 I FÓRUM DA CULTURA DO ALGODÃO NO ESTADO DE MATO GROSSO XII ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UFMT 3 30 31 AVALIAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO RADICULAR DA CULTURA DO ALGODÃO (Gossypium hirsitum) SUBMETIDO A DIFERENTES NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DO SOLO (1). João Carlos de Souza Maia (2) Aloísio Bianchini(3) Geovani Jose Silva(4) Geison Nicaretta(5) César Augusto da Cunha(5) RESUMO Avaliou-se o crescimento radicular da cultura do algodão sob dois tipos de solos de cerrados: um Latossolo Vermelho escuro distrófico e um Latossolo Vermelho amarelo distrófico, textura arenosa. O experimento foi conduzido em ambiente protegido (casa de vegetação) e uma camada de solo foi preparada em cada vaso com seis níveis de compactação e cinco repetições totalizando sessenta amostras (vasos). Os tratamentos tiveram as seguintes densidades: 1,0 kg.dm -3; 1,1 kg.dm-3 ; 1,2 kg.dm-3 ; 1,3 kg.dm-3 ; 1,4 kg.dm-3 e 1,5 kg.dm-3 . A matéria seca de raízes analisada sob as condições de diferentes densidades no solo de textura argilosa, apresentou diferenças estatísticas a partir de valores de 1,2 kg.dm-3 . Para o solo arenoso não houve diferenças significativas. A matéria seca da parte aérea das plantas praticamente foi igual em todos os tratamentos. A umidade do solo de textura arenosa foi inferior à verificada para o solo de textura argilosa, apesar de ter recebido as mesmas quantidades de água. A resistência do solo mostrou-se diretamente proporcional às densidades estudadas. Para o solo arenoso, com o passar do tempo de cultivo, essa relação foi diminuída ou seja, os valores de resistência tornaram-se inferiores. ______________________ (1) (2) (3) (4) (5) Trabalho financiado pelo Fundo de Apoio à Cultura do Algodão - FACUAL. Engenheiro Agrônomo. Doutor em Engenharia Agrícola pela Universidade Estadual de Campinas. Professor Adjunto IV da Universidade Federal de Mato Grosso e Coordenador do Projeto. [email protected] Engenheiro Agrônomo. Doutor em Máquinas Agrícolas. Pesquisador Licenciado em Ciências Agrárias. Mestre em Agricutlura Tropical. Pesquisador Bolsista de Iniciação Científica da UFMT/CNPq 4 1. INTRODUÇÃO O manejo inadequado do solo tem causado sérios prejuízos à atividade econômica agropecuária em Mato Grosso, principalmente em solos das regiões de cerrados onde algumas características favorecem o uso da mecanização agrícola que aliadas ao espírito empreendedor dos agricultores e boas e condições climáticas permitem a inserção de tecnologias que possam aumentar a capacidade de produção cultural sem antes, levar em consideração algumas especificidades regionais. Em Mato Grosso, principalmente nos cerrados, tem havido uma grande demanda por áreas que possam ser destinadas à produção de culturas anuais, principalmente a soja, o algodão, o milho, o arroz, a cana-de-açucar entre outras. Há grande defasagem dos níveis tecnológicos existentes onde pode se encontrar áreas com predominância do manejo extensivo e outras onde se aplica sofisticadas tecnologias de manejo à exploração agropecuária. Tecnologias apropriadas de manejo do solo têm contribuído para minimizar os problemas de degradação ambiental nesta região, extremamente frágil sob o ponto de vista ambiental. As condições físicas do solo, aliadas à baixa fertilidade natural, têm proporcionado sérias discussões quanto às formas de manejo inclusive, desviando a atenção de uma boa parte do mundo para o problema ambiental. A compactação do solo tem sido um problema ao longo do tempo de manejo nas regiões produtoras de grãos devido ao tráfego de máquinas e equipamentos, o momento de manejo, as condições do solo entre outras. Somente agora tem sido possível observar os problemas de degradação dos solos nos cerrados uma vez que o primeiro impacto se dá através da queda de produção e produtividade que aliado às perdas de solos tem justificado discussões técnicas mais aprimoradas. No entanto, sabe-se muito pouco sobre os níveis de densidades dos solos que restringem às produtividades das culturas nos cerrados, principalmente o algodão. 2. JUSTIFICATIVAS DA PROPOSTA O diagnóstico da compactação dos solos agrícolas é fundamental para a escolha do modelo de mecanização agrícola. O mesmo deve proporcionar alta produtividade aliada à conservação dos recursos naturais. A cultura do algodão tem ocupado grandes áreas nas regiões dos cerrados matogrossenses. Com a intensificação da mecanização, proporcionada por estas lavouras, supõe-se um aumento generalizado da densidade do solo e redução da porosidade deste. Isto limita a produtividade das lavouras e acelera a degradação ambiental, principalmente quando se refere aos solos cultivados. Segundo McKyes (1989), a determinação da densidade ótima do solo, para a máxima produção agrícola depende da combinação solo x planta x clima. Este ótimo 5 varia muito, sendo a compactação ideal aquela que permite o máximo de conservação de umidade nas raízes das plantas nos períodos secos. Entretanto, deve haver uma drenagem mínima, o suficiente, para permitir a presença de oxigênio nas raízes durante os períodos úmidos. A caracterização da camada compactada e o comportamento da planta em relação à densidade e porosidade do solo são fundamentais, pois, segundo Lins e Silva (1994), o diagnóstico incorreto e pouco preciso da compactação, tem levado o agricultor a realizar, de forma indiscriminada, a operação de subsolagem, que se apresenta como uma das operações mais onerosas do preparo do solo. Por outro lado, segundo, Luchiari Junior et al (1985) o cultivo de plantas em solos dos cerrados, provoca profundas alterações nas propriedades físicas destes solos, causando um aumento da densidade e diminuição no volume total de vazios, principalmente na macroporosidade; isto provoca uma sensível redução na permeabilidade do solo, um aumento na resistência mecânica ao crescimento das raízes, com conseqüente aumento dos riscos de erosão sob condições de chuvas de alta intensidade, comuns nos Cerrados. Estes fatores, em interação, provocam a formação deficiente do sistema radicular, que, dessa forma, explora menor volume de solo, tornando as plantas mais vulneráveis aos efeitos dos veranicos dos Cerrados. Os parâmetros a serem avaliados nesta proposta são importantes para o planejamento e escolha do manejo que economicamente melhor conserve o solo e os recursos hídricos das principais culturas exploradas comercialmente no Estado de Mato Grosso. 3. OBJETIVOS DO TRABALHO 3.1 Geral Quantificar os índices de compactação do solo sobre o desenvolvimento radicular da cultura do algodão. 3.2 Específicos Conhecer o comportamento de compactação do solo quando submetido à diferentes energias de compactação. Caracterizar a cultura, o desenvolvimento radicular em função de diferentes níveis de compactação; Identificar os níveis de compactação que limitam o desenvolvimento radicular da cultura. Correlacionar os níveis de compactação medidos por meio da densidade do solo com resistência a penetração, obtida com penetrógrafo eletrônico de velocidade constante. 6 4. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS 4.1 Escolha da área Para que o trabalho pudesse ser representativo das principais áreas que se ocupam da atividade de manejo da cultura de algodão e em função das condições de coleta de solo, optou-se, após visitas a algumas áreas do município de Campo VerdeMT, por um local mais adequado e esse local foi o Centro Federal de Ensino Tecnológico de Cuiabá – CEFET (antiga Escola Agrotécnica Federal de Cuiabá, em São Vicente). 4.2. Características dos solos utilizados na área do experimento Foram utilizados dois tipos de solo: um latossolo vermelho escuro distrófico e um latossolo vermelho amarelo distrófico. 4.3. Material 4.3.1 Local O experimento foi implantado, conforme mostra a Figura 1, em casa de vegetação localizada no viveiro experimental da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso, cujas coordenadas foram de 15° 36’ 40,98” S e 56° 3’ 53,58” W, na cidade de Cuiabá/MT. As características do ambiente foram selecionadas de acordo comas recomendações técnicas 4.3.2. Solo Coletou-se amostra da camada de 0-20 cm de um Latossolo vermelho escuro distrófico (ALVES., 1997), e um Latososolo vermelho amarelho distrófico, com volume aproximado de 2,0 m3 por solo, em área pertencente ao Centro Federal de Educação Tecnológica de Cuiabá – MT. 4.4. METODOLOGIA 4.4.1. Umidade A umidade do solo foi determinada pelo método descrito em EMBRAPA (1979). O cálculo da umidade do solo foi feito através da equação: mu ms 100 ...........................................[1] mu Onde: 7 - umidade do solo (%); mu -massa de solo úmido (g); ms -massa de solo seco (g). Os solos foram secos ao ar e passados por peneira de 4 mm de malha e, em seguida, retiradas amostras para caracterização de seus atributos físicos e químicos (Tabela 1), bem como para a realização de ensaio de proctor normal conforme NBR 7182 (ABNT, 1986), figura 2 e 3. Em seguida, determinou-se a massa das porções do solo utilizando-se balança eletrônica com capacidade de 10 kg e precisão de 0,1 g (Figura 3) e foram acondicionadas em sacos plásticos vedados, mantidos por 48 h, para melhor distribuição e homogeneização do teor de água em toda massa do solo. Figura 2. Curva de compactação do solo do Latossolo Vermelho Escuro Distrófico utilizado no experimento (Metodologia do Proctor Normal) 8 Figura 3. Curva de compactação do solo do Latossolo Vermelho-amarelo Distrófico utilizado no experimento (Metodologia do Proctor Normal) 4.4.2. Preparação das camadas compactadas Foi utilizada uma prensa hidráulica (Fig. 7) para fazer a prensagem dos solos em cada cilindro central, formando assim as camadas compactadas. 4.4.3. Determinação da densidade da camada compactada A densidade do solo da amostra compactada foi calculada pela razão entre o peso seco do solo e o volume do cilindro; para isto foi necessário conhecer o volume do cilindro, o peso vazio do cilindro, o peso do cilindro com o solo compactado e a umidade do solo compactado. Em função das densidades experimentais desejadas e do volume do anel, as porções de solo foram calculadas, utilizando-se as equações (2) e (3). MSS DE Vc ...................................................................... (2) onde: MSS = Massa de solo seco DE = densidade experimental Vc = volume do anel da unidade experimental MSU MSS (U 1) .......................................................................(3) onde: MSU = massa de amostra de solo com 75% do conteúdo de água definido pela curva de compactação. MSS = massa de solo, seco definida pela Equação (1). U = teor de água corrigido da amostra 4.4.4. Preparação das unidades experimentais (vasos) A unidade experimental (vaso), representada nas Figuras 5 e 6, foi composta por um cilindro de PVC rígido, com diâmetro interno de 195 mm, constituído pela sobreposição de três anéis. O anel superior, com altura de 165 mm e encaixe fêmea de 5 mm em sua base; o anel intermediário, com altura de 60 mm e encaixe macho de 5 mm nas duas extremidades e o anel inferior, cuja altura foi de 145 mm, com encaixe fêmea de 5mm na extremidade superior e teve sua parte inferior fechada com tela anti-afídeos de malha de 1mm, afixada com anel de borracha e acabamento em fita adesiva. Metade dos anéis inferiores foi munida de sensores (Bloco de Bouyoucos) para monitorar o teor de água abaixo da camada compactada (Figura 6) 9 4.4.5. Inibição do Crescimento Radicular na Interface Solo-PVC Para se evitar o crescimento de raízes na região da interface solo/vaso, adotou-se o procedimento modificado de Alvarenga et al. (1996), Silva R. (1998) e Foloni (1999), em que as paredes internas dos anéis superior e central foram revestidas com uma camada de 2 mm de espessura de caulim, umedecido com água até tornar-se uma pasta cremosa e aplicada com pincel de cerdas macias Não foi necessário aplicar caulim na parede do anel inferior, visto que o importante era inibir o crescimento radicular facilitado na interface do anel intermediário. Quanto à aplicação no anel superior, pretendeu-se ir redirecionando e já afastando as raízes das paredes dos vasos. 165 mm 5 mm 5 mm 5 mm 5 mm 50 mm 145 mm 195 mm 200 mm Figura 5. Esquema gráfico representativo da unidade experimental utilizada, composta por anéis sobrepostos de PVC rígido. 10 4.4.6. Compactação do Solo e Montagem das Unidades Experimentais Os anéis superiores e inferiores foram preenchidos com as porções de amostra do solo com massa determinada, para que apresentassem densidade de 1,0 Kg.dm-3. Os anéis intermediários acomodaram as amostras de massas respectivas às camadas compactadas de densidades 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; e 1,5 Kg.dm-3. Uma prensa hidráulica marca Charlott modelo PH5T (Figura 7) adaptada com êmbolo de aço de diâmetro com 190 mm foi utilizada para a compactação do solo no anel intermediário. As massas de solo, com teor de água corrigido destinadas ao anel intermediário, foram integralmente adicionadas a este anel, que teve sua capacidade inicial aumentada por um anel de expansão que lhe foi acoplado e, pela ação da prensa, foram compactadas até a acomodação no anel intermediário, obtendo-se, assim, as densidades desejadas. A amostra compactada teve as superfícies levemente escarificadas com estilete, para se eliminar o espelhamento provocado pela prensa. Por ocasião da montagem dos vasos, foram sobrepostos os anéis intermediários, previamente compactados, sobre os inferiores completamente preenchidos um pouco acima da base do encaixe, de modo a se evitar descontinuidade entre as camadas. Sobre os anéis intermediários acoplaram-se os superiores, que foram preenchidos com amostra de solo até a altura de 140 mm, reservando-se 20 mm para receber a água das irrigações. As conexões entre os três anéis foram vedadas com fita adesiva. As unidades experimentais, depois de montadas, se apresentavam com as seguintes características: camada superior com 140 mm de espessura e densidade de 1,0 Kg.m-3, camada intermediária 60 mm de espessura e densidade conforme o tratamento de 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; e 1,5 Kg.dm-3, camada inferior com as mesmas características da superior, perfazendo um perfil total de 340 mm, sendo a altura bruta da unidade montada de 360 mm. 11 10 mm 120 mm 20 mm 20 mm 20 mm 20 mm 20 mm 10 mm 10 mm 20 mm SL3 SC SL1 SL2 10 mm 20 mm 20mm SL3 120º SL2 10 mm SC 120º 20 mm SL1 50 mm 10 10 10 10 Figura 8. Modelo de sonda desenvolvida e calibrada para monitoramento do teor de água do solo na camada superficial do vaso. 4.4.7. Ensaio de Resistência do Solo à Penetração Após o corte da parte aérea, todos os vasos cultivados com algodão foram submetidos a ensaio de resistência mecânica à penetração, utilizando-se um penetrógrafo portátil de velocidade contínua (BIANCHINI et al., 2002), como está representado na Figura 9. Coletaram-se, em seguida, amostras do substrato de cada vaso nas diferentes camadas para determinação do teor de água do solo. 4.4.8. Coleta de dados das Raízes Os anéis foram desconectados e com o auxílio da lâmina de um facão, procedeu-se ao corte das raízes que transpassaram de uma camada a outra, para a separação dos anéis da coluna. As raízes foram retiradas dos cilindros seccionados juntamente com o solo e separadas do solo por meio de lavagem em água corrente, sobre um conjunto de peneiras de aço inox, de malha de 1 mm e peneira de nylon de 12 120 mesh. Depois de separadas e limpas, foram conservadas em sacos plásticos, contendo solução de álcool a 30%, até a conclusão dos trabalhos de separação, quando se realizou o escorrimento da solução em peneira de nylon de 120 mesh e as raízes foram acondicionadas em sacos de papel, para secagem em estufa de circulação forçada a 75ºC por 72 horas. 4.4.9. Acompanhamento do crescimento das plantas Sistematicamente, o desenvolvimento das plantas era registrado através de medidas como altura das plantas, tamanho e número de folhas, diâmetro do caule, consumo de água entre outros. A foto 2 mostra a determinação do tamanho das plantas, segundo a fase de desenvolvimento. 13 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO Foi avaliada a quantidade de matéria seca de raízes, a umidade do solo, a resistência do solo à penetração, a altura de plantas e a matéria seca da parte aérea da cultura do algodão submetida a dois tipos de solos: Latossolo Vermelho escuro distrófico e Latossolo Vermelho amarelo distrófico, textura arenosa. Tabela 1 – Quantidade de matéria seca (em gramas) obtida na camada central dos vasos em dois tipos de solos (textura argilosa e textura arenosa) cultivados com algodão Tratamentos Textura T1 T2 T3 T4 T5 T6 argilosa 1,9 a 1,6 a 1,5 a 1,1 b 0,9 b 1,0 b arenosa 1,0 a 1,2 a 1,0 a 1,1 a 1,2 a 1,2 a Valores seguidos da mesma letra entre os tratamentos, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. A tabela 1 apresenta os valores da quantidade de raízes em função dos diferentes tratamentos estudados. Observa-se que os tratamentos com menores densidades (solo textura argilosa) foram aqueles que apresentaram maiores valores de peso seco de raízes sendo que os tratamentos com densidades de 1,0 kg.dm-3, 1,1 kg.dm-3 e 1,2 kg.dm-3 não diferiram estatisticamente entre si, apresentando valores médios de 1,9; 1,6 e 1,5 g de matéria seca por vaso. Tratamentos cujas densidades foram superiores de 1,2 kg.dm-3 apresentaram valores médios inferiores, sendo considerados diferentes estatisticamente ao nível de 5% de probabilidade. Valores semelhantes foram encontrados por Silva e Maia (2004). Para o solo de textura arenosa, o peso seco de raízes foi semelhante para todos os tratamentos ou seja, não houve diferenças estatísticas significativas entre os tratamentos. A quantidade de matéria seca na camada central do solo de textura argilosa foi inversamente proporcional ao aumento da densidade do solo, sendo mais significativa para os tratamentos 1, 2 e 3 (Figura 2). 14 Silva e Maia(2004), avaliando a matéria seca de diversas culturas submetidas à diferentes níveis de compactação do solo, constataram que a matéria seca das raízes do algodoeiro tiveram o mesmo comportamento ou seja, diminuíram a medida que se aumentava a densidade do solo. Matéria seca (g) Gráfico de matéria seca na camada compactada 1.90 1.70 1.50 1.30 1.10 0.90 0.70 0.50 MSRC estimado 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Densidade ( Kg/dm3) Figura 5– Matéria seca de raízes no cilindro central no solo de textura argilosa Para o solo de textura arenosa, a quantidade de matéria seca foi praticamente igual em todos os tratamentos 12 Peso(g) 10 8 MSRT1 6 MSRT2 4 2 0 0.9 1 1.1 1.2 1.3 Densidade 15 1.4 1.5 1.6 Figura 6– Matéria seca total de raízes em dois tipos de solo: textura argilosa (1) e textura arenosa (2) Para a matéria seca total de raízes, levando-se em consideração os três cilindros (superior, central e inferior), conforme pode ser visto na figura 1 a quantidade de raízes não diferiu entre os tratamentos e os valores encontrados nos dois tipos de solo foram muito semelhantes. A tabela 2 apresenta os dados de umidade obtidos por amostragem nas diferentes camadas de solo em função da sua textura. Tabela 2 – Umidade de dois tipos de solos (textura argilosa e textura arenosa) em diferentes camadas estudadas (%) Tratamentos T1 T2 T3 T4 T5 T6 Superior Central Inferior 11,6 a 19,9 a 23,7 a Textura argilosa 10,5 a 10,9 a 8,5 a 19,9 a 21,3 a 21,3 a 24,7 a 24,2 a 22,4 a 9,0 a 16,9 b 19,7 a 8,7 a 15,6 b 19,7 a Textura arenosa Superior Central Inferior 2,4 a 10,3 a 14,5 a 4,3 a 9,1 a 11,6 a 6,5 a 10,8 a 13,1 a 2,1 a 10,8 a 11,6 a 1,9 a 10,8 a 10,2 a 1,8 a 8,6 a 10,7 a Valores seguidos da mesma letra entre os tratamentos, por camada e por tipo de solo, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. Praticamente não houve diferenças estatísticas significativas entre os tratamentos e entre os dois solos analisados. Com exceção do solo de textura argilosa que apresentou valores de umidade diferentes estatisticamente na camada central dos vasos, os demais tratamentos tiveram valores médios semelhantes. A figura XXX mostra o comportamento da umidade em função do tipo de solo e da posição nos vasos. Pode-se observar o mesmo comportamento da umidade em função dos tratamentos estudados sendo que o solo com maior percentual de argila (textura argilosa) apresentou teores de umidade superiores ao solo de textura arenosa. Como era de se esperar, a umidade teve comportamento semelhantes para todos os tratamentos com exceção da camada superior no solo arenoso onde os teores foram significativamente mais baixos. 16 U% Umidade do solo 30 25 20 15 10 5 0 US1 UC1 UI1 US2 UC2 UI2 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Densidade Figura 7 - Teor de umidade (%) em função de diferentes densidades e tipo de solo A tabela 3 registra valores de resistência do solo à penetração em função de diferentes densidades estudadas. Tabela 3. Resistência do solo à penetração em dois tipos de solos: Latossolo Vermelho amarelo de textura argilosa e Latossolo Vermelho amarelo, textura arenosa. Tratamentos RSP T1 T2 T3 T4 SOLO TEXTURA ARGILOSA 948.7 a 975.0 a 1278.2 a 1252.2 d 1783.5 c 2615.1 b 358.5 c 528.5 b 559.9 b SOLO TEXTURA ARENOSA T5 T6 1368.3 a 4154.0 a 989.1 a 1484.2 a 4496.6 a 1123.7 a Superior Central Inferior 936.3 a 952.7 d 455.5 b Superior 459.4 a 597.1 a 244.2 b 294.0 b 798.7 a 610.4 a Central Inferior 204.7 c 279.3 c 337.0 c 437.8 b 233.7 c 390.7 b 479.3 b 512.3 a 666.1 b 752.0 a 1023.0 a 577.6 a Valores seguidos da mesma letra entre os tratamentos, por camada e por tipo de solo, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. Para efeito de acompanhamento do comportamento das raízes ao atravessarem a camada “compactada”, utilizou-se de um penetrômetro eletrônico (Figura 9) para medir o grau de resistência do solo após o manejo da cultura. A camada central foi o principal objeto de estudos da resistência do solo à penetração. As demais camadas, tenderam à comportamentos semelhantes porque 17 Resistência do solo à penetração (MPa) foram preparadas tendo como base uma densidade-padrão cujo valor foi estipulado na faixa de 1,0 km.dm-3 . A resistência do solo foi significativamente superior na camada central do solo, textura argilosa. Os maiores valores de resistência foram atribuídos aos tratamentos 6 e 5 cujos valores foram de 4,49 e 4,15 MPa, respectivamente. Pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, esses valores diferiram estatisticamente dos demais tratamentos. A partir dos dados obtidos, pode-se verificar que os tratamentos com densidades acima de 1,2 kg.dm-3 apresentaram valores de resistência do solo acima de 2,5 MPa ou seja, para a cultura do algodão, foi possível correlacionar densidade do solo e resistência, como dois atributos que influem no crescimento radicular da cultura e que estão diretamente associados. A partir dessa correlação, será possível adotar modelos para estimar a densidade do solo usando a técnica da penetrografia que facilitará todo o trabalho de coleta de dados à campo. 5 4.5 4 3.5 Tratamentos 3 2.5 Resistência do solo à penetração 2 1.5 1 0.5 0 1 2 3 4 5 6 Tratamentos Figura 8 - Resistência do solo à penetração em função de diferentes densidades em um Latossolo Vermelho escuro distrófico Para o solo arenoso, apesar dos valores serem muito inferiores aos projetados, inicialmente, a tendência foi a mesma ou seja, os tratamentos 1, 2 e 3 apresentaram valores inferiores e diferenciaram estatisticamente dos tratamentos 4, 5 e 6 tratamentos esses que tinham as densidades reais de 1,3 km.dm-3 , 1,4 km.dm-3 e 1,5 km.dm-3 . Nesse caso, a resistência do solo foi bem menor que no solo de textura argilosa (Figura 8) e a explicação para esse comportamento deve-se aos teores de umidade dos 18 Resistência do Solo à penetração (MPa) dois tipos de solo, conforme pode ser visto na figura 7 onde as partículas do solo estavam mais soltas contribuindo dessa forma para a baixa resistência do solo no momento da passagem do cone sobre a região de atuação. 2 1.5 Densidade do solo (kg.dm-3) .. 1 Resistência do solo à penetração (MPa) 0.5 0 1 2 3 4 5 6 Tratamentos Figura 9 - Resistência do solo à penetração em função de diferentes densidades em um Latossolo Vermelho amarelo, textura arenosa A tabela 4 registra os valores de altura de plantas em função das diferentes densidades do solo estudadas e tipos de solos. Tabela 4. Altura média de plantas de algodão em dois tipos de solos: Latossolo vermelho escuro distrófico e Latossolo Vermelho amarelo distrófico Tratamentos Altura de T1 T2 T3 T4 T5 T6 plantas (cm) Solo de textura 78.2 a 77.1 a 75.9 a 75.9 a 73.3 a 72.8 a argilosa Solo de textura arenosa 76.4 a 78.4 a 73.1a 70.1a 69.4 a 67.2 b Valores seguidos da mesma letra entre os tratamentos, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. 19 Com exceção do tratamento 6, os demais tratamentos tiveram comportamentos semelhantes ou seja, não diferiram entre si. Altura (cm) 80 75 HP1 HP2 70 65 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Densidade ( Kg/dm3) Figura 10 – Altura de plantas de algodão, submetidas à diferentes níveis de densidade do solo: Latossolo Vermelho escuro distrófico (1) e Latossolo Vermelho amarelo distrófico, textura arenosa (2) A tabela 5 apresenta os dados médios de matéria seca das plantas cultivadas em vasos em função do tipo de solo e de diferentes densidades. O tratamento que apresentou maior teor de matéria seca, nos dois tipos de solos estudados, foi o tratamento 5 que tinha como densidade do solo 1,4 km.dm-3 . Para os demais tratamentos, não foram encontradas diferenças estatísticas significativas. Tabela 5. Matéria seca da parte aérea das plantas de algodão, submetida à diferentes tratamentos dos tratamentos em dois tipos de solo: textura argilosa: Latossolo Vermelho escuro distrófico e Latossolo Vermelho amarelo distrófico, textura arenosa. Tratamentos MS Aérea Total (g) T1 T2 T3 T4 T5 T6 Textura Média 21.3 b 18.3 b 23.0 b 23.6 b 25.9 a 23.9 b Textura arenosa 18.7 b 20.7 b 21.1 b 22.6 b 27.6 a 21.9 b Valores seguidos da mesma letra entre os tratamentos, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. 20 6. CONCLUSÕES Nas condições em que foi desenvolvido esse trabalho, pode-se concluir: a) b) c) d) Para o Latossolo Vermelho Escuro distrófico, as densidades mais significativas em termos de produção de matéria seca de raízes foram: 1,0 kg.dm-3, 1,1 kg.dm-3 e 1,2 kg.dm-3 . O aumento da densidade produziu diminuição na quantidade de matéria seca das raízes; Para o Latossolo Vermelho Amarelo distrófico, com textura arenosa, o aumento da densidade do solo não influenciou a produção de matéria seca de raízes; A resistência do solo à penetração, após o desenvolvimento da cultura, foi completamente diferente nos dois solos estudados onde o solo argiloso registrou valores crescentes de resistência com o aumento da densidade e no solo arenoso esse crescimento foi muito inferior quando comparado ao solo argiloso; Houve redução linear na altura das plantas para os dois tipos de solos estudados com o aumento da densidade do solo. 21 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVARENGA, R.C.; COSTA , L. M.;MOURA FILHO, W. REGAZZI, A.J. Crescimento de leguminosas em camadas de solo compactadas artificialmente. Rev.. Bras. Ci. do Solo v. 20, p. 319-26, 1996. ALVES, O. DE A. Perdas de solo e água, agregação eresistencia à penetração em função dos sistemas de preparo do solo , num latossolo vermelho escuro distrófico, textura media, fase cerrado, no município de Campo Verde, Estado de Mato Grosso. 1997, 116p (Dissertação de mestrado) FAMEV/UFMT, Cuiabá MT. BIANCHINI, A.; MAIA, J.C.DE S.; MAGALHÃES, P. S. G.; CAPELLI, N. & UMEZU, C. K. Penetrógrafo eletrônico automático. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. V. 6, n. 2, p. 332 – 336, 2002. FOLONI, S. S. Crescimento radicular de soja (Glycine Max (L) Merrill) e de cinco adubos verdes 1999, 73p (Dissertação de mestrado) UNESP Botucatu SP. Em função da compactação do solo. JACOMINE, P. K. T., CASTRO FILHO, C., MOREIRA, M. L. C., et al. Guia para identificação dos principais solos do Estado de Mato Grosso. Cuiabá : PNUD, PRODEAGRO, 1995. 118 p. LINS E SILVA, Manfredo Luiz. Influência da densidade e do teor de água do solo no índice de cone de um latossolo Vermelho Escuro. Campinas : UNICAMP, 1994. 98 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Curso de pós-graduação em Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Campinas, 1994. LINS E SILVA, Manfredo Luiz. Modelagem matemática na estimativa da densidade de um Latossolo Vermelho Escuro textura argilosa, pelo índice de cone . Campinas : UNICAMP, 1999. 161 p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Curso de pósgraduação em Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Campinas, 1999. LUCHIARI JÚNIOR, A., RESENDE, M., RITCHEY, K. D., et al. Manejo do solo e aproveitamento de água. In: GOEDERT, W. J. (ed.). Solos dos Cerrados : tecnologias e estratégias de manejo. São Paulo : Nobel; Brasília : EMBRAPA, Centro de Pesquisa Agropecuária dos Cerrados, 1985. 422 p. p. 285-322. MANTOVANI, E. C. Compactação do solo. Inf. Agropec., Belo Horizonte, v. 13, p. 52- 55, Março 1987. 22 MCKYES, E. Agricultural engineering soil mechanics. Netherlands : Elsevier Science Publishers B. V., 1989. 292 p. Developments in Agricultural Engineering, vol. 10. SILVA, G. J., da. Desenvolvimento de plantas de soja, milho, algodão e Brachiaria brizantha submetidas a quatro graus de compactação de um Latossolo Vermelhoescuro distrófico. Cuiabá: UFMT, 2004. 122 p. Dissertação (Mestrado). Curso de Pós Graduação em Agricultura Tropical. SILVA, R.H. Crescimento radicular e nutrição da soja em função da cultura e anterior e da compactação em Latossolo Vermelho Escuro. 1998. 81f. Dissertação(Mestrado em agronomia). Faculdade de Ciências Agronômicas, UNESP, BOTUCATU, 1998. SPSS. SPSS for windows release 11.0. CHICAGO: SPSS, 2004. VARGAS, MILTON. Introdução à mecânica dos solos. São Paulo : McGRAW-HILL, 1977. 509 p. YODER, E. J. Principles of pavement design. New York : John Wiley, 1959. 759 p. 23 Anexo I Atividades desenvolvidas 24 Revisão de Literatura 1. Caracterização dos solos da região de Campo Verde-MT, utilizados no projeto; 2. Compactação dos solos; 3. Densidade do solo; 4. Resistência do solo à penetração; 5. Umidade gravimétrica Trabalho de Campo Data: 11/12/03 Coleta de solo para amostragem física do solo (Campo); Trabalho de Laboratório Data 13/12/03 Peneiramento dos solos; Secagem dos solos usando a metodologia de TFSA; Trabalho de laboratório da curva de compactação dos dois tipos de solo, usando a metodologia do ensaio de Proctor; Retirada das amostras para análise químicas e físicas, utilizando trado holandês para amostras químicas e anéis de Kopec para as físicas. Data 15/12/03 Pesagem das amostras físicas dos solos ( cápsulas), para curva de compactação, após seca em estufa; Compilação dos dados, tabulação e confecção dos gráficos da curva de compactação. Data: 16/12/03 Foram feitos apartir das análises químicas dos solos feita pelo laboratório da FAMEV os cálculos para fazer a correção dos mesmos utilizando calcário (CaCo3); Foi feita a mistura do calcário aos solos até obter uma boa homogeneização.. Data: 29/01/04 Coletadas as amostras de solo para análise química, para conferir a correção feita anteriormente; Coletadas amostrar dos dois solos para umidade dos mesmos, para relacionar com os cálculos de densidades dos anéis; Foi feita a preparação da casa de vegetação, colocados os termômetros para medir máxima e mínima temperatura e arrumado as bancadas para receber os vasos; Pesado e calculado as quantidades de adubos conforme recomendações da EMBRAPA para usar nas adubações dos solos para o cultivo do algodão. 25 Data: 30/01/04 Feita pesagens do solo para cada níveis dos cilindros e embalados em sacos plásticos para não perderem umidades: Colocado as telinhas com borracha no cilindro inferior para não ocorrer perda de solo e dar estrutura aos vasos. Data: 02/02/2004 Passado Caulim (produto químico que repele as raízes), nos cilindros centrais e superiores para que as raízes não atravessem as camadas compactadas pelas bordas; Prensado os solos nos cilindros centrais, utilizando uma prensa hidráulica com sapata de mesma área dos cilindros para que aja compactação uniforme; Colocado os solos nos vasos inferiores, os quais estão sobre pratos de plásticos e levados a casa de vegetação. Data: 03/02/2004 Montado os vasos na casa de vegetação colocando o cilindro central sobre o inferior e a cima o superior onde foram colocados os solos deixando apenas 2cm (dois) da borda superior dos cilindros para fazer a irrigação. Data: 04/02/2004 Semeado o algodão da variedade ITA-90, sob profundidade de 3cm (três) com quatro sementes por vaso, ás 16:00hs e colocado material orgânico sobre os vasos para segurar mais a umidade; Data: 20/02/2004 Feita pulverização para controle de mosca-branca (Bemisia tabaci), pulgão (Aphis gossypii) e curuquerê (Alabama argilacea), as aplicações foram feitas nas dosagens de 0,6 kg / ha do produto Pólo 500 PM. Data: 01/03/2004 Corte das palntas deixando-se apenas 2 plantas por vasos. Utilizando-se o critério de altura das plantas. Data: 10/03/2004 Foram feitas aplicações de micronutrientes com produto Supa-trace, na dosagem de 4,0 L/há, onde dissolveu-se 20 ml do produto em 1 L de água, para pulverizar o algodão, conforme recomendação da EMBRAPA. Data: 24/03/2004 Foi realizada a segunda aplicação de micronutrientes (foliar), na mesma dosagem da aplicação anterior. 26 Data: 25/03/2004 Foi realizada a adubação com nitrogênio via solo, na dosagem de 20 Kg de N/há. Onde se utilizou Sulfato de Amônio na quantidade de 1,7 g por vaso, dissolvidos em 500 ml de água e irrigados no prato ( por capilaridade). Data: 29/03/2004 Foi realizada a poda nos vasos deixando-se apenas uma planta por vaso. Sendo que foi feita a pesagem da matéria seca destas plantas para posterior correlação com as plantas do segundo corte. Data: 31/03/2004 Foi realizada a aplicação de fungicida ( Stratego), cuja dosagem aplicada foi de 700 ml/há. Data: 02/04/2004 Foi realizada a aplicação de inseticida usando o produto Pólo 500 PM, na dosagem de 60 g /há. Data: 19/04/2004 Realizada a última medição de altura de plantas. Data: 20/04/2004 Corte das plantas de algodão (rente ao solo, base da planta). Separando a planta em parte reprodutiva (flores, maçãs e botões florais.), folhas (também foi realizado o índice de área foliar através do método de discos), pecíolos e caule, para obtenção dos resultados de matéria seca. Medição da Resistência do solo a penetração com a utilização do penetrógrafo eletrônico de velocidade constante. Coletadas as amostras de solo das camadas superiores dos vasos para obtenção de dados de umidade das mesmas. Data: 21, 22, 23 e 24 /04/2004 Separação e lavagem das raízes das plantas de algodão, sendo que cada vaso consistia na camada superior, central (camada compactada de densidade conhecida) e camada inferior. Simultaneamente a lavagem das raízes das camadas superiores, foram coletadas amostras de solo das camadas centrais e posteriormente a lavagem das mesmas foram coletada amostra de solo das camadas inferiores para obtenção de dados de umidade das camadas de solo citadas. As raízes lavadas foram acondicionadas em sacolas plásticas contendo álcool 70% para conservação para posterior obtenção do resultado de matéria seca das mesmas. 27 Foram colocadas para secagem em estufa as partes reprodutivas, folhas, pecíolos e caule para obtenção de dados de matéria seca das plantas analisadas. Data: 26/04/2004 Análises laboratoriais de umidade do solo das amostras coletadas. Data: 15 e 16/07/2004 Participação do XII ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UFMT. Data: 10/08/2004 Estudos, analises estatísticas e correlações dos dados. Data : 28 a 30 /10/2004 • Apresentação do trabalho no I Fórum Mato-grossense da Cultura do Algodoeiro. 28 Anexo II – Participações e divulgações em eventos científicos 29 I FÓRUM DA CULTURA DO ALGODÃO NO ESTADO DE MATO GROSSO AVALIAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO RADICULAR DA CULTURA DO ALGODÃO (Gossypium hirsutum) SUBMETIDO À DIFERENTES NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DO SOLO João Carlos de Souza Maia1, César Augusto da Cunha2, Geison Nicaretta3. A cultura do algodão tem tido uma importância significativa na economia do estado de Mato Grosso nos últimos anos e um dos fatores que tem contribuído significativamente no processo de produção é a mecanização agrícola. No entanto, as pressões sofridas pelo solo em função do peso das máquinas e equipamentos agrícolas, a intensidade de mobilização e o trabalho realizado em condições inadequadas de umidade, contribuem para aumentar a resistência do solo à penetração das raízes diminuindo a área de abrangência do sistema radicular da cultura. O objetivo desse trabalho foi determinar a densidade do solo a partir da qual o sistema radicular teve o seu desenvolvimento prejudicado, permitindo uma compreensão da relação entre máquina, solo e planta. O experimento foi conduzido em casa de vegetação. Um aparato especialmente construído simulou a condição real que se encontra o solo após seu preparo. Foram combinados dois tipos de solo com seis níveis de compactação, cinco repetições totalizando sessenta amostras (vasos). Foi avaliado o desenvolvimento da cultura do algodão em função de diferentes níveis de compactação do solo. Os diferentes níveis de densidade do solo afetaram o crescimento das plantas, a quantidade de matéria seca das raízes e da parte aérea nos dois tipos de solo estudados. Termos para indexação: mecanização, densidade, resistência à penetração. Professor do Departamento de Solos e Engenharia Rural – FAMEV/UFMT. [email protected] Aluno de Iniciação Científica (CNPq) – FAMEV/UFMT. [email protected] 3 Aluno PIBIC (CNPq) – FAMEV/UFMT. [email protected] 30 1 2 XII ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UFMT (15 a 16 de julho de 2004) AVALIAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO RADICULAR DA CULTURA DO ALGODÃO(Gossypium hirsutum) SUBMETIDO À DIFERENTES NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DO SOLO(1) João Carlos de Souza Maia (Orientador) – Depto de Solos e Enga Rural/FAMEV Geison Nicaretta(2)(Bolsista) – Curso de Agronomia/FAMEV A cultura do algodão tem apresentado uma importância significativa na economia do estado de Mato Grosso nos últimos anos e um dos fatores que tem contribuído significativamente no processo de produção é a mecanização agrícola. No entanto, as pressões sofridas pelo solo em função do peso das máquinas e equipamentos agrícolas, têm contribuído para aumentar a resistência do solo à penetração das raízes e conseqüentemente, a diminuição da área de abrangência do sistema radicular da cultura. Pretende-se determinar a densidade do solo a partir da qual compromete-se o desenvolvimento das raízes. O experimento foi conduzido em casa de vegetação. Um aparato especialmente construído simulou a condição real, que se encontra o solo após o seu preparo. Foram combinados dois tipos de solo, um latossolo vermelho amarelo de textura argilosa e outro de textura arenosa coletadas no município de Campo Verde MT, com seis níveis de compactação indo da densidade de 1,0g/cm 3 à 1,5g/cm3 e cinco repetições cada tratamento, totalizando sessenta amostras (vasos). As camadas de densidades conhecidas tinham 5 cm de alturas com um diâmetro de 20 mm e estavam na parte central dos vasos. Avaliou-se o crescimento radicular da cultura do algodão em função de diferentes níveis de compactação do solo, correlacionando com os dados das partes vegetativas, onde as mesmas sofrem influências diretas pelo desenvolvimento radicular. Os dados de alturas das plantas eram obtidos semanalmente, com as médias das alturas analisamos os tratamentos que melhor se desenvolveram, sendo que o tratamento no solo argiloso que obteve o maior desenvolvimento foi o tratamento de densidade 1,0g/cm3, ocorrendo um decréscimo com o aumento na compactação do solo. Já nos tratamentos com o solo arenoso o de melhor resultado foi o tratamento de densidade 1,1g/cm3, diminuindo também o desenvolvimento das plantas com o aumento das densidades. Com estes dados verificamos que as plantas analisadas apresentam variação com relação a sua altura e desenvolvimento, devido a esse fator físico do solo. Palavra-chave: compactação do solo, desenvolvimento radicular (1) Trabalho financiado pelo Fundo de Apoio à Cultura do Algodão – FACUAL (2) Bolsista do Programa PIBIC – CNPq/UFMT 31
